一:試驗(yàn)原理
HDLF超低頻高壓發(fā)生器交流耐壓測(cè)試儀實(shí)際上是工頻耐壓試驗(yàn)和串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的一種替代方法。我們知道,在對(duì)大型發(fā)電機(jī)、電纜等試品進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)和串聯(lián)諧振交流耐壓時(shí),由于它們的絕緣層呈現(xiàn)較大的電容量,所以需要很大容量的試驗(yàn)變壓器或諧振變壓器。這樣一些巨大的設(shè)備,不但笨重,造價(jià)高,而且使用十分不便。為了解決這一矛盾,電力部門采用了降低試驗(yàn)頻率,從而降低了試驗(yàn)電源的容量。從國內(nèi)外多年的理論和實(shí)踐證明,用0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)替代工頻耐壓試驗(yàn),不但能有同樣的等效性,而且設(shè)備的體積大為縮小,重量大為減輕 ,理論上容量約為工頻的五百分之一,且操作簡單,與工頻試驗(yàn)相比*性更多。這就是為什么發(fā)達(dá)國家普遍采用這一方法的原因。國家發(fā)改委已制定了《35kV及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜超低頻(0.1Hz)耐壓試驗(yàn)方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。我國正在推廣這一方法,本儀器是根據(jù)我國這一需要研制而成的??蓮V泛用于電纜、大型高壓旋轉(zhuǎn)電機(jī)的交流耐壓試驗(yàn)之中。
二:產(chǎn)品簡介
HDLF超低頻交流耐壓測(cè)試儀接合了現(xiàn)代數(shù)字變頻先進(jìn)技術(shù),采用微機(jī)控制,升壓、降壓、測(cè)量、保護(hù)*自動(dòng)化。由于全電子化,所以體積小重量輕、大屏幕液晶顯示,清晰直觀、且能顯示輸出波形、打印試驗(yàn)報(bào)告。設(shè)計(jì)指標(biāo)*符合《電力設(shè)備測(cè)試儀器通用技術(shù)條件,第4部分:超低頻高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件》電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),使用十分方便?,F(xiàn)在國內(nèi)外均采用機(jī)械式的辦法進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)產(chǎn)生超低頻信號(hào),所以存在正弦波波形不標(biāo)準(zhǔn),測(cè)量誤差大,高壓部分有火花放電,設(shè)備笨重,而且正弦波的二,四象限還需要大功率高壓電阻進(jìn)行放電整形,所以設(shè)備的整體功耗較大。本產(chǎn)品均能克服這樣一些不足之處,另外,還有如下特點(diǎn)需要特別說明:
1.電流、電壓、波形數(shù)據(jù)均直接從高壓側(cè)采樣獲得,所以數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
2.具有過壓保護(hù)功能,當(dāng)輸出超過所設(shè)定的限壓值時(shí),儀器將停機(jī)保護(hù),動(dòng)作時(shí)間小于20ms。
3.具有過流保護(hù)功能:設(shè)計(jì)為高低壓雙重保護(hù),高壓側(cè)可按設(shè)定值進(jìn)行精確停機(jī)保護(hù);低壓側(cè)的電流超過額定電流時(shí)將進(jìn)行停機(jī)保護(hù),動(dòng)作時(shí)間都小于20ms。
4.高壓輸出保護(hù)電阻設(shè)計(jì)在升壓體內(nèi),所以外面不需另接保護(hù)電阻。
5.由于采用了高低壓閉環(huán)負(fù)反饋控制電路,所以輸出無容升效應(yīng)。
三:技術(shù)參數(shù)
1.輸出額定電壓:可按參數(shù)定制。
2.輸出頻率:0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz
3.帶載能力: 0.1Hz ≤1.1µF
0.05Hz ≤2.2µF
0.02Hz ≤5.5µF
4.測(cè)量精度:3%
5.電壓正,負(fù)峰值誤差:≤3%
6.電壓波形失真度:≤5%
7.使用條件:戶內(nèi)、戶外;溫度:-10℃~+40℃;濕度:≤85%RH
8.電源保險(xiǎn)管:參見表1
9.市電源:頻率50Hz,電壓220V±5%。若使用便攜式發(fā)電機(jī)供電,發(fā)電機(jī)要求:頻率50Hz,電壓220V±5%,功率應(yīng)大于3KW,并且在發(fā)電機(jī)的輸出端并聯(lián)一只功率不小于800W的阻性負(fù)載(如電爐),以便穩(wěn)定發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。否則儀器將不能正常工作。
型 號(hào) | 峰值電壓 | 測(cè)量范圍 | 重 量 | 用 途 |
HDLF-30/1.1
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| 1. 0.1Hz時(shí)≤1.1μF 2. 0.05Hz時(shí)≤2.2μF | |
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| 1. 0.1Hz時(shí)≤1.1μF 2. 0.05Hz時(shí)≤2.2μF |
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| 1. 0.1Hz時(shí)≤1.1μF 2. 0.05Hz時(shí)≤2.2μF 3. 0.02Hz時(shí)≤5.5μF |
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| 1. 0.1Hz時(shí)≤1.1μF 2. 0.05Hz時(shí)≤2.2μF 3. 0.02Hz時(shí)≤5.5μF |
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| 1. 0.1Hz時(shí)≤1.1μF 2. 0.05Hz時(shí)≤2.2μF 3. 0.02Hz時(shí)≤5.5μF | |
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對(duì)某110kV電纜線路進(jìn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)其變電站內(nèi)部分存在局部放電信號(hào),精確定位結(jié)果顯示局部放電缺陷位于該電纜線路B相GIS終端電纜倉內(nèi)。隨后,對(duì)B相電纜倉進(jìn)行開倉檢查并更換電纜終端,更換后異常信號(hào)消失。對(duì)更換下來的GIS終端進(jìn)行X光檢測(cè)和解體發(fā)現(xiàn)在環(huán)氧套管地電位金屬內(nèi)襯件端部存在3.9mm不規(guī)則氣腔,驗(yàn)證了局部放電檢測(cè)的有效性。
(二)檢測(cè)分析方法
采用高頻局部放電檢測(cè)儀器對(duì)上述110kV電纜終端接地箱進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)圖譜如圖5-11所示。由檢測(cè)圖譜可知,在三相電纜接地箱處均能檢測(cè)到明顯的局部放電信號(hào),其中,B相幅值大,達(dá)到200mV左右;A、C相幅值較小均在80mV左右。且在同一同步信號(hào)下,A、C相放電信號(hào)與B相信號(hào)極性相反,表明局部放電信號(hào)穿過B相傳感器的方向與穿過其他兩相傳感器的方向相反,即局部放電信號(hào)沿著B相電纜終端接地線傳播,再經(jīng)同一接地排傳播至其他兩相的接地線,因此確定局部放電源位于B相GIS電纜終端。同時(shí),采用特高頻傳感器和高速示波器對(duì)上述局部放電源位置進(jìn)行了確認(rèn)。
許昌市超低頻高壓發(fā)生器交流耐壓測(cè)試儀選型
(a)A相檢測(cè)圖譜(b)B相檢測(cè)圖譜(c)C相檢測(cè)圖譜
圖5-11 110kV電纜終端接地箱處高頻局部放電檢測(cè)圖譜
采用GE數(shù)字化放射攝影系統(tǒng)(CT)對(duì)該環(huán)氧套管進(jìn)行X光掃描,掃描結(jié)果如圖5-12所示,由圖可見,在該GIS終端套管底部內(nèi)襯件端部存在3.9mm不規(guī)則氣隙,解體切割后的氣隙如圖5-13所示。
圖5-12環(huán)氧套管CT掃描重建橫向與縱向斷面圖
許昌市超低頻高壓發(fā)生器交流耐壓測(cè)試儀選型
圖5-13解體切割后的氣隙
(三)經(jīng)驗(yàn)體會(huì)
(1)該案例表明高頻局部放電檢測(cè)不僅能發(fā)現(xiàn)電纜中間接頭的局部放電缺陷,通過在電纜終端接地箱處進(jìn)行檢測(cè),還能有效發(fā)現(xiàn)電纜終端甚至GIS倉體內(nèi)部的局部放電缺陷。
(2)通過對(duì)三相高頻檢測(cè)圖譜中時(shí)域脈沖的極性和幅值分析,可以很容易的辨別出缺陷的相別。
(3)對(duì)缺陷設(shè)備進(jìn)行的X光檢測(cè)和解體分析驗(yàn)證了高頻帶電檢測(cè)的有效性,對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用具有重要意